Биометрические системы идентификации личности
Отпечаток пальца, FaceID – технологии, которые человек использует сегодня повсеместно, даже не задумываясь о том, как же эта камера в смартфоне может различать лица, а экранчик способен считать отпечаток пальца. Однако эти технологии сильно повысили защищенность наших устройств, поэтому изучение этой темы, конечно же, актуально.
Но прежде всего следует узнать, что же вообще такое «Биометрия»? Биометрия – это системы аутентификации, использующие для удостоверения личности биометрические данные человека. Сразу возникает вопрос: «А что вообще можно отнести к биометрическим данным?». Для этого данные должны соответствовать правилам трем «У»:
	1. Универсальные – присутствует у всех людей;
2. Уникальные – отличается у каждого человека;
3. Устойчивые – присутствует на протяжении всей жизни.
Тогда биометрические данные можно разделить на две крупные группы:
1.	Статистические (которые не меняются в течение всей жизни) – узор радужки глаза, сетчатка, черты и термограмма лица, ДНК, геометрия кистей, трехмерная модель лица.
2.	Динамические (которые могут меняться вследствие возраста, болезней и др.) – походка, характерные жесты, почерк, голос, ЭКГ.
История биометрии началась три тысячи лет назад. Артефакты, найденные в Новой Шотландии, Вавилоне и Китае, доказывают, что отпечатки рук и пальцев использовали уже в древние времена для деловых операций и доказательств преступлений.
И только спустя столетия люди возобновили изучение использования отпечатков пальцев и других показателей как средства идентификации.
Первые, кто использовал биометрию в современном мире, — полицейские. Примерно до середины 1800-х годов сотрудникам правоохранительных органов приходилось на глаз и по памяти идентифицировать ранее арестованных преступников. Фотография человека облегчала задачу, но не могла служить доказательством вины.
К 1920-м годам ФБР открыло первый департамент идентификации, создав центральное хранилище данных об уголовной идентификации для правоохранительных органов США. В 1980-х годах правительство США спонсировало создание автоматизированных систем идентификации отпечатков пальцев, которые стали центральными в работе полиции и других правоохранительных органов во всём мире. 
К началу 21 века также активно развивается анализ ДНК для идентификации преступников.
	Исходя из классификации биометрических данных методы биометрической аутентификации также делятся на две группы – статическую и динамическую.
	Самым распространенным статическим методом является аутентификация по отпечатку пальца. Метод использует уникальность рисунка папиллярных узоров на пальцах людей. Отпечаток, полученный с помощью сканера, преобразовывается в цифровой код, а затем сравнивается с ранее введенными наборами эталонов. Преимущества использования аутентификации по отпечаткам пальцев — легкость в использовании, удобство и надежность. Универсальность этой технологии позволяет применять её в любых сферах и для решения любых и самых разнообразных задач, где необходима достоверная и достаточно точная идентификация пользователей. Обычно применяются три основных типа сканеров отпечатков пальцев: ёмкостные, прокатные, оптические. Самые распространенные и широко используемые это оптические сканеры, но они имеют один серьёзный недостаток. Оптические сканеры неустойчивы к муляжам и мертвым пальцам, а это значит, что они не столь эффективны, как другие типы сканеров. Так же в некоторых источниках сканеры отпечатков пальцев делят на 3 класса по их физическим принципам: оптические, кремниевые, ультразвуковые.
	Одним из уникальных примеров использования аутентификации по отпечатку пальца является ПИВО – Пистолет, Идентифицирующий Владельца Оружия. Так, пистолет MP-447 «Пиво» был разработан в России в 2001 году. Предполагалось создание индивидуального оружия для органов правопорядка, которым не сможет воспользоваться преступник, если оружие попадет в его руки. «ПИВО» отличается от пистолета Макарова наличием блокиратора ударно-спускового механизма, который разблокируется, если на пальце стрелка одето специальное кольцо. Так же пистолет имеет некоторые улучшения в эргономике и изменения во внешнем виде. Пистолет в результате выпущен малым тиражом и являлся наградным оружием. Один такой пистолет принадлежит президенту РФ В.В. Путину и один бывшему генеральному директору Ижевского механического завода. Остальные владельцы неизвестны.
Аутентификация по радужной оболочке глаза использует уникальность признаков и особенностей радужной оболочки человеческого глаза. Технология распознавания радужной оболочки глаза была разработана для того, чтобы свести на нет навязчивость сканирования сетчатки глаза, при котором используются инфракрасные лучи или яркий свет. Ученые также провели ряд исследований, которые показали, что сетчатка глаза человека может меняться со временем, в то время как радужная оболочка глаза остается неизменной. И самое главное, что невозможно найти два абсолютно идентичных рисунка радужной оболочки глаза, даже у близнецов. Для получения индивидуальной записи о радужной оболочке глаза черно-белая камера делает 30 записей в секунду. Еле различимый свет освещает радужную оболочку, и это позволяет видеокамере сфокусироваться на радужке. Одна из записей затем оцифровывается и сохраняется в базе данных зарегистрированных пользователей.
Главный на сегодняшний день динамический метод – аутентификация по голосу. Данному методу не требуется дорогостоящая аппаратура, достаточно микрофона и звуковой платы. В настоящее время данная технология быстро развивается, так как этот метод аутентификации широко используется в современных бизнес-центрах. Существует довольно много способов построения шаблона по голосу. Обычно, это разные комбинации частотных и статистических характеристик голоса. Могут рассматриваться такие параметры, как модуляция, интонация, высота тона, и т. п.

Основным и определяющим недостатком метода аутентификации по голосу — низкая точность метода. Например, человека с простудой система может не опознать. Важную проблему составляет многообразие проявлений голоса одного человека: голос способен изменяться в зависимости от состояния здоровья, возраста, настроения и т. д.
К сожалению, все перечисленные способы аутентификации подвержены определенного рода ошибкам. Их делят на ошибки первого и второго рода. Проще всего их можно описать так:
Ошибка первого рода – мы находим связь там, где ее нет;
Ошибка второго рода – мы не находим связи там, где она есть.
В качестве примера можно привести тест на наличие вирусов в организме. Ложноположительный результат – ошибка первого рода, ложноотрицательный – второго рода. Однако стоит отметить, что ошибки первого и второго рода – более обширное понятие, которое можно наблюдать не только в биометрии и медицине, но и во многих других ситуациях, с которыми мы сталкиваемся в жизни.